KR19990086076A - Automatic vibration measuring device displacement measurement device using serial communication and its method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 시리얼 통신을 이용하여 다수의 진동현 방식의 계측센서를 자동으로 측정하는 시스템에 관한 것으로, 특히 도로, 교량 등의 토목 관련 공사 현장에서 지반의 거동, 진동 등의 영향으로 인한 각종 구조물의 길이 변형량, 지하의 토압및 간극 수압 변위량을 계측하고 관리하는데에 적용된다.The present invention relates to a system for automatically measuring a plurality of vibrating wire type measurement sensors using serial communication, in particular, the length of various structures due to the influence of the ground behavior, vibration, etc. in civil engineering-related construction sites, such as roads, bridges Applied to the measurement and management of deformation, underground earth pressure and gap hydraulic displacement.

상기 다수의 계측 센서를 자동 측정하는 시스템 구성은 다수의 토목 계측용 진동현식 센서에 내장된 피아노선의 진동을 감지하는 감지 센서부와, 이 감지 센서부를 구동하여 피아노선을 진동시키는 진동발생부와, 그 진동주파수를 받아 들이는 주파수 입력부와, 그 주파수를 구형파로 변환시키는 구형파변환부와, 구형 펄스를 계수하여 디지탈 데이타로 변환하고 데이터 송수신을 하는 마이크로프로세서부와, 그 변환된 데이타를 시리얼 통신 방식으로 전송을 하는 시리얼 송수신부와, 이 데이타를 시리얼로 전송받아 저장하고 제어하는 센서제어부와, 센서제어부로 계측데이타를 받아 분석하고 정보화하는 메인컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 한다.The system configuration for automatically measuring the plurality of measurement sensors includes a detection sensor unit for detecting the vibration of the piano wire embedded in a plurality of vibration measurement sensors for civil engineering measurement, a vibration generating unit for driving the detection sensor unit to vibrate the piano wire; A frequency input section for accepting the vibration frequency, a square wave converter section for converting the frequency into a square wave, a microprocessor section for counting square pulses, converting the digital data into digital data, and transmitting and receiving the data, and a serial communication method It is characterized by consisting of a serial transmission and reception unit for transmitting the data, a sensor control unit for receiving and storing this data serially and control, and a main computer for receiving and analyzing measurement data by the sensor control unit.

따라서 토목 현장에서 진동현 방식의 각종 변위 센서, 즉 길이 변형계, 간극 수압계, 토압계등을 자동으로 간편하게 계측할 수가 있고, 각종 변위 센서에서 바로 디지탈 변환을 하므로 긴 선로로 인한 손실없이 전달할 수가 있어서 정밀도를 높은 토목 계측을 실현할 수가 있게 된다.Therefore, it is possible to easily and easily measure various vibration sensors such as length strain gauges, pore pressure gauges, earth pressure gauges, etc. at the civil engineering site, and digital conversion is performed directly at various displacement sensors, so that they can be transmitted without loss due to long lines. Civil engineering measurement with high precision can be realized.

Description

시리얼 통신을 이용한 진동현 센서 변위량 자동 측정 장치 및 그 방법Automatic vibration sensor displacement measurement device using serial communication and its method

본 발명은 시리얼 통신을 이용하여 다수의 진동현 방식의 계측센서를 자동으로 측정하는 시스템에 관한 것으로, 특히 도로, 교량 등의 토목 관련 공사 현장에서 지반의 거동, 진동 등의 영향으로 인한 각종 구조물의 길이 변형량, 지하의 토압및 간극 수압 변위량을 계측하고 관리하는데에 적용된다.The present invention relates to a system for automatically measuring a plurality of vibrating wire type measurement sensors using serial communication, in particular, the length of various structures due to the influence of the ground behavior, vibration, etc. in civil engineering-related construction sites, such as roads, bridges Applied to the measurement and management of deformation, underground earth pressure and gap hydraulic displacement.

토목 분야에서는 구조물 및 지반의 변위량을 측정하는 방법으로 진동현 방식의 센서, 즉 피아노선의 양단을 고정점에 고정시키고 한쪽고정점을 움직일 때 변화된 피아노선의 진동수로 변위량을 측정하는 센서, 를 일반적으로 사용되고 있다. 진동현 센서의 이 움직이는 고정점 즉 이동단은 길이 변화, 물의 압력 등으로 움직여 변화 하는 데, 상기 변화가 길이 변화에 따르면 길이 변형계(Rod Extensometer),물의 압력 변화에 따르면 간극 수압계(Piezometer),흙의 압력 변화에 따르면 토압계(Pressure Cell)등으로 부르며, 외부 모양도 약간씩 다르지만 동작 원리는 같다.In the civil engineering field, a vibration string type sensor is used to measure the displacement amount of a structure and the ground, that is, a sensor that measures the displacement amount by changing the frequency of the piano wire when both ends of the piano wire are fixed to a fixed point and one fixed point is moved. . This moving fixed point of the vibrating wire sensor, that is, the moving end is changed by changing the length, the pressure of the water, etc. The change is a length extensometer according to the length change, a pore pressure gauge according to the pressure change of the water, According to the change in the pressure of the soil, it is called a pressure cell, and the external shape is slightly different, but the principle of operation is the same.

그러나 이 방식의 센서는 다수의 센서 설치 지점에서 계측지점까지 일일이 계측선을 연장하여야 하므로, 센서수에 따른 계측선이 과다하게 많아져서 설치에서 부터 계측할 때 까지 많은 인원과 시간이 소요되는 번거러움이 있다.However, this type of sensor has to extend the measuring line from the number of sensor installation points to the measuring point one by one, so there are too many measuring lines depending on the number of sensors. have.

상기와 같은 진동현 방식의 센서를 사용하여 토목 현장의 각종 변위량을 측정하는 종래의 대표적인 토목 계측 예를 도 1을 참고로 하여 설명을 하면 다음과 같다. 이 예로써는 길이 변형계(Rod Extensometer), 간극수압계(Piezometer), 토압계(Pressure Cell)를 들었다.Referring to FIG. 1, a typical civil engineering measurement example of measuring various displacements in a civil engineering site using the vibration string type sensor as described above will be described. Examples of this include rod extensometers, piezometers, and pressure cells.

먼저 진동현식 길이 변형계(10)로서, 땅속 지중의 깊이별로 침하등의 변화를 측정하기 위하여, 지하 측정깊이 만큼의 측정 로드(Rod)를 지중으로 내려서 그 끝을 지반 하단에 고착(Groutable Anchor)시키고, 상단에 있는 진동현 센서에서 측정선(13)을 수동 측정기(14)에 연결하여 로드의 길이 변위량을 계측한다.First, as a vibration string length strainer 10, in order to measure the change of settlement, etc. according to the depth of the underground soil, the measurement rod as much as the underground measurement depth is lowered to the ground and the end is fixed to the bottom of the ground (Groutable Anchor). And measure the length displacement of the rod by connecting the measuring line 13 to the manual measuring device 14 in the vibrating wire sensor at the top.

다음은 진동현식 간극 수압계(11)로서, 지하의 일정 깊이 속의 물의 압력을 측정하기 위하여 파이브(Pipe)관을 묻고 그 관속에 진동현식 간극 수압 센서(11)를 넣고 측정선(13)을 끌어 올려 수동 측정기(14)로 수압(Water Pressures)을 측정한다.Next is a vibrating wire gap pressure gauge (11), in order to measure the pressure of the water in a certain depth of the underground buried a pipe (pipe), the vibration wave pressure gap pressure sensor (11) in the tube and pull the measuring line 13 The water pressure is measured with a manual measuring instrument 14.

마지막 으로 진동현식 토압계(12)로서, 땅속 일정 깊이의 흙의 압력을 계측하기 위하여 토압계 센서(12)를 일정한 깊이에 묻고 측정선을 끌어 올려 수동 측정기(14)로 토압을 측정한다.Finally, as a vibration expression tonometer 12, in order to measure the pressure of the soil of a certain depth in the ground buried a tonometer sensor 12 at a constant depth and pull up the measurement line to measure the earth pressure with a manual measuring machine (14).

상기와 같은 방법으로 측정하는 토목용 진동현 방식 계측기는 이외에도 압력계(Loadcell),인장계(Strain Gauge)등 많은 수가 있다. 따라서 여러 가지 종류의 진동현식 센서들을 한 지점에만 계측센서를 설치하지 않고 여러 지점을 또한 깊이별로 다층으로 설치되었을 경우에는 그 측정선이 무수히 많아 지게 된다.In addition to the civil vibrating string measuring instrument measured in the above manner there are a large number such as a pressure gauge (Loadcell), strain gauge (Strain Gauge). Therefore, when various types of vibration expression sensors are not installed at one point but multiple points are installed in multiple layers by depth, the measurement lines are numerous.

도 1b는 이와 같은 종래의 측정 방법을 간단히 도식화한 선로 구성도이다. 이 종래 방법은 센서가 1개씩 늘어 날 때 마다 2선씩 증가하게 되어 그 측정 방법 및 계측 시스템이 비효율적이고, 긴 선로 로인한 잡음이 많아 신호 감쇄로 인한 오차가 크다.Fig. 1B is a schematic diagram of a line configuration of such a conventional measuring method. In this conventional method, the sensor increases by two lines for every one sensor, and the measuring method and measurement system are inefficient, and the noise due to the long line is large, resulting in a large error due to signal attenuation.

상기 보다 조금 더 개선 된 종래의 계측 장치로는 수동측정기(14)에 측정선(13)을 연결하여 놓고, 선로 선택 스위치를 자동으로 선택(Mutiplexing)하는 방법으로 된 장치도 있으나, 이 장치도 역시 계측 선로가 많아서 도 1b와 같이 각 센서의 신호선(13)이 모두 한 곳으로 모여, 계측기(14)로 집중되므로 선로가매우 복잡하고 배선 작업이 어렵다.The conventional measuring device, which is a little more improved than the above, may be a device in which the measuring line 13 is connected to the manual measuring instrument 14 and the line selection switch is automatically selected (Mutiplexing). Since there are many measuring lines and the signal lines 13 of each sensor are gathered in one place as shown in FIG. 1B and concentrated on the measuring device 14, the lines are very complicated and the wiring work is difficult.

이와 같은 종래 기술로서는 급속히 발전하여 가는 토목 계측 분야에서 진동현식 센서로 토목 변위를 측정하는 데는 많은 한계와 제약이 있다.In such a prior art, there are many limitations and limitations in measuring civil displacement with vibration sensor in the rapidly developing civil measurement field.

상기한 바와같이 종래의 토목 계측 분야에서는 여러가지 작업 여건으로 볼때에 시급히 자동 계측과 정밀도 높은 계측이 요구됨에도 불구하고 아직도 여전히 낙후된 재래식 방식의 정밀도 낮은 수동 계측에 의존하고 있다.As described above, in the field of civil engineering measurement in the prior art, in view of various working conditions, automatic measurement and high precision measurement are urgently required, but still rely on the conventional low-precision manual measurement of the conventional method.

이러한 문제를 개선하기 위한 기술적인 과제는 토목 계측 자동화를 위하여 계측 작업 여건에 맞는 시스템을 구성하기 위하여 제어 계측 선로를 줄이고, 센서의 출력신호를 디지탈화하는 작업을 센서 자체 내에 내장하는 기술과 그 계측 데이타를 간결하고 압축된 신호 방법으로 메인 컴퓨터로 데이터 통신하는 기술인 것이다.The technical problem to solve this problem is to reduce the control measurement line and to digitize the output signal of the sensor in the sensor itself in order to configure a system suitable for the measurement work conditions for civil engineering automation and its measurement data It is a technology to communicate data to the main computer in a compact and compressed signal method.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 토목 관련 공사를 하기 위하여 지하를 굴착할 경우에 발생할 수 있는 지반 내부의 각종 변위량과 토목 구조물의 각종 변위량을 전기적인 신호로 변환하여, 시리얼 통신 방법으로 자동으로 원격지에서 계측할 수 있는 토목 현장의 각종 변위량 자동 측정 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, the purpose of which is the electrical signal to the various displacements in the ground and various displacements of the civil structure that may occur when excavating the underground for civil engineering-related construction The present invention provides an automatic displacement measuring device for various displacements at a civil engineering site that can be converted and automatically measured remotely by a serial communication method.

상기의 시리얼 통신 방법을 구현하기 위하여 각종 진동현식 변위 센서에 신호 변환부를 부착하는 데, 상기 변환부는 진동현 센서를 구동하여 측정 신호를 디지탈 데이터로 변환하고 시리얼 송수신하는 기능을 가지고 있다.In order to implement the serial communication method, a signal conversion unit is attached to various vibration expression displacement sensors, and the conversion unit has a function of converting a measurement signal into digital data and serial transmission and reception by driving the vibration string sensor.

본 발명의 또 다른 목적은 외부의 자연 환경이나 부실 공사로 인한 토목 구조물 및 지반의 변화를 한시적이 아닌 영구적으로 계측함에 있어서, 계측 센서를 계측 현장의 측정 지점에 영구히 고정 설치하여 놓고, 데이타 통신선을 이용하여 사무실에서 자동으로 구조물 변위량을 측정하여, 계측 시간과 장소의 구애됨이 없이, 영구적으로 구조물의 수명이 다할 때까지 토목 변위량을 영구 계측할 수 있는 자동 측정 방법을 제공 하는 데 있다.Another object of the present invention is to permanently measure the changes in civil engineering structures and grounds caused by the natural environment or poor construction of the outside, not permanently, and the measurement sensor is permanently installed at the measuring point of the measurement site, and the data communication line It is to provide an automatic measuring method that can measure the displacement of the structure automatically in the office by using the office, and can measure the displacement of the civil engineering permanently until the life of the structure is permanent, regardless of the measurement time and place.

도 1a는 종래의 수동식 진동현 센서 변위량 측정기를 보여주는 개략 단면도,Figure 1a is a schematic cross-sectional view showing a conventional passive vibration string sensor displacement measuring device,

도 1b는 종래의 진동현 센서를 연결하는 선로 구성도,Figure 1b is a line configuration diagram connecting the conventional vibrating wire sensor,

도 2a는 본 발명에 따른 진동현센서 자동 측정장치을 보여주는 개략 단면도,Figure 2a is a schematic cross-sectional view showing a vibrating string sensor automatic measuring device according to the present invention,

도 2b는 본 발명에 따른 진동현 센서를 연결하는 선로 구성도,2b is a block diagram connecting the vibration string sensor according to the present invention,

도 3은 진동현 방식 센서 구성도3 is a vibrating wire type sensor configuration diagram

도 4은 본 발명에 따른 진동현 센서 자동 측정 장치의 상세 블록도,4 is a detailed block diagram of a vibrating string sensor automatic measuring device according to the present invention;

도 5는 도 4에 도시된 신호 변환부의 플로우 차트,5 is a flowchart of a signal conversion unit shown in FIG. 4;

도 6는 도 4에 도시된 센서 제어부의 플로우 차트,FIG. 6 is a flowchart of a sensor control unit shown in FIG. 4;

도 7a는 센서 신호 변환부로 송신하는 시리얼 통신 프로토콜,7A is a serial communication protocol for transmitting to a sensor signal converter;

도 7b는 센서 제어부에서 수신하는 시리얼 통신 프로토콜,7b is a serial communication protocol received from a sensor controller,

도 8은 도 4에 도시된 신호 변환부의 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram of the signal converter shown in FIG. 4.

( 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

10 ; 진동현센서 방식의 길이 변형계 11 ; 진동현센서 방식의 간극 수압계10; Length strain gauge of vibration string sensor method 11; Pore pressure gauge with vibration string sensor

12 ; 진동현 센서 방식의 토압계 13 ; 수동 계측 방식의 측정 케이블12; Earth pressure gauge with vibration string sensor 13; Manual measuring cable

14 ; 수동 측정기 20 ; 신호 변환부14; Manual measuring machine 20; Signal converter

21 ; 시리얼 통신선 22 ; 센서 제어부21; Serial communication line 22; Sensor control unit

23 ; RS-232 연결 케이블 24 ; 메인 컴퓨터23; RS-232 connection cable 24; Main computer

30 ; 이동단 31 ; 피아노 선30; Mobile stage 31; Piano line

32 ; 고정단 33 ; 센서 감지부32; Fixed end 33; Sensor detector

34 ; 진동현 구동부 40 ; 진동현 방식 계측 센서34; Vibration string driving unit 40; Vibration String Measurement Sensor

41 ; 주파수 입력부 42 ; 구형파 변형부41; Frequency input section 42; Square wave transformation

43 ; 측정용 마이크로프로세서 44,46 ; RS-485 컨버터43; Measuring microprocessors 44,46; RS-485 converter

45 ; 진동 발생부 47 ; 제어용 마이크로프로세서45; Vibration generator 47; Control microprocessor

48 ; 시리얼 송수신 드라이버 49 ; 액정 표시판 ( LCD )48; Serial TX / RX Driver 49; LCD panel

50 ; 데이터 저장 메모리 51 ; 불휘발성 메모리 ( EEPROM )50; Data storage memory 51; Nonvolatile Memory (EEPROM)

80 ; 증폭 트랜지스터 81,82 ; 연산 증폭기80; Amplifying transistors 81,82; Operational amplifier

83 ; 3접점 릴레이 84 ; 스위칭 트랜지스터83; Three-contact relay 84; Switching transistor

85 ; 전해 콘덴서85; Electrolytic Capacitors

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 피측정 지점에 설치되어 각 지점의 물리적인 변위량에 따라 진동 주파수가 변화하는 다수의 진동현식 센서와, 상기 다수의 진동현식 센서와 함께 다수의 피측정 지점에 설치되어 각 센서로 부터 나온 신호를 디지탈로 변환하고, 다수의 변환 데이타를 시리얼 통신 방식으로 전송을 하는 신호 변환 수단과, 상기 다수의 신호 변환 수단에 순차적으로 주기적으로 제어 신호를 송부하여 변환된 계측데이타를 시리얼로 전송받아 저장하는 것을 제어하기 위한 센서 제어 수단과, 상기 센서 제어 수단으로 부터 수신된 계측 데이타를 받아 분석하고 정보화하는 메인 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 하는 진동현식 센서 변위량 자동 측정 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of vibration expression sensors installed at a plurality of points to be measured and the vibration frequency is changed according to the physical displacement amount of each point, and a plurality of vibration expression sensors together with the plurality of vibration expression sensors It is installed at the measuring point and converts the signal from each sensor to digital, the signal conversion means for transmitting a plurality of conversion data by serial communication method, and periodically send a control signal to the plurality of signal conversion means sequentially Automatic sensor vibration displacement characterized in that it comprises a sensor control means for controlling the transmission and storage of the converted measurement data in the serial, and the main computer to receive and analyze the measurement data received from the sensor control means and informs Provide a measuring device.

또한, 상기 센서 제어부와 각각의 경사 센서 신호 변환부를 시리얼 통신 선로에 연결시켜서 멀티 포인트 모드(Multi_Point Mode) 방식, 즉 다수의 센서가 한 선로에 연결되는 방식으로 데이타를 수집하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor control unit and each of the inclination sensor signal converter is connected to a serial communication line by the multi-point mode (Multi_Point Mode) method, characterized in that to collect the data in a way that a plurality of sensors are connected to one line.

상기 물리적인 변위량은 토목 구조물의 길이 변위,지반의 흙의 압력,지중의 물의 압력, 지중의 흙이 지하로 침하하는 량 등을 나타낸다.The physical displacement represents the length displacement of the civil engineering structure, the pressure of soil in the ground, the pressure of water in the ground, and the amount of soil in the ground sinking underground.

또한 본 발명의 다른 특징에 따르면,다수의 피측정 지점에 설치되어 각 지점의 물리적인 변위량을 감지하기 위한 다수의 진동현식 센서, 상기 각각의 진동현식 센서에 접속되어 데이터 송수신 기능을 갖는 다수의 신호 변환부, 원격지에 설치된 센서 제어부,측정 데이타 분석을 위한 메인 컴퓨터 등으로 구성된 진동현식 센서 변위량 자동 측정 방법에서, 상기 센서 제어부에서 시리얼 통신 프로토콜 방법에의하여 순차적으로 다수의 신호 변환부 각각으로 진동현식 센서의 계측 데이타 변환 작업을 지시하는 단계와, 시리얼 통신선을 항시 감시 대기하고 있는 각각의 신호 변환부가 자기 자신 주소를 인지하여 검출된 물리적인 변위량을 계측 데이터로 변환을 하고, 그 변환된 디지탈 데이타를 시리얼 통신 방법으로 센서 제어부로 전송하는 단계와, 시리얼 통신 방법으로 수집된 데이터를 저장하고, 표시기에 측정 시간과 저장된 데이타 등의 정보를 표시한후, 메인 컴퓨터로 수집된 데이터를 전송하는 단계와, 메인 컴퓨터에서 전송받은 데이타를 분석하여 도표화하고 정보화하는 단계로 구성되는 것을 특징으로하는 진동현식 센서 변위량 자동 측정 방법을 제공한다.In addition, according to another feature of the present invention, a plurality of vibration sensors installed in a plurality of points to be measured for sensing the physical displacement amount of each point, a plurality of signals having a data transmission and reception function connected to each of the vibration expression sensors In the vibration sensor automatic displacement measurement method consisting of a conversion unit, a sensor control unit installed at a remote site, a main computer for analyzing the measurement data, the vibration expression sensor to each of the plurality of signal converters sequentially by the sensor control unit by the serial communication protocol method Instructing the measurement data conversion operation of the signal; and each signal conversion unit waiting for monitoring the serial communication line at all times recognizes its own address, converts the detected physical displacement into measurement data, and converts the converted digital data into serial data. Transmitting to a sensor controller by a communication method, Storing the collected data by the real communication method, displaying information such as measurement time and stored data on the indicator, and then transmitting the collected data to the main computer, analyzing and charting and informatizing the data received from the main computer. It provides a vibration expression sensor displacement automatic measurement method characterized in that consisting of a step.

본 발명에 따르면, 상기 메인 컴퓨터는 사무실에 위치시켜 놓고 무인으로 자동계측을 할 수가 있고, 모뎀을 연결하여 원거리의 중앙 컴퓨터 통신망에 가입이 가능하므로 시간과 장소에 관계없이 계측 데이터 처리가 더욱 더 신속하고 편리해 진다.According to the present invention, the main computer is located in the office and can perform automatic measurement unattended, and the modem can be connected to the remote central computer communication network, so that the measurement data processing is more rapid regardless of time and place. And convenient.

(실시예)(Example)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예를 도시된 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of the present invention described above in more detail.

첨부된 도 2a는 본 발명에 따른 진동현센서 자동 측정장치을 보여주는 개략 단면도, 도 2b는 본 발명에 따른 진동현 센서를 연결하는 선로 구성도, 도 3은 진동현 방식 센서 구성도, 도 4은 본 발명에 따른 진동현 센서 자동 측정 장치의 상세 블록도, 도 5는 도 4에 도시된 신호 변환부의 플로우 차트, 도 6는 도 4에 도시된 센서 제어부의 플로우 차트,도 7은 센서 신호 변환부와 센서 제어부와의 시리얼 통신 프로토콜이다.2a is a schematic cross-sectional view showing an automatic vibrating string sensor according to the present invention, Figure 2b is a schematic diagram of a line connecting the vibrating string sensor according to the present invention, Figure 3 is a vibrating string type sensor configuration, Figure 4 according to the present invention 5 is a detailed block diagram of an apparatus for automatically measuring a vibration string sensor, FIG. 5 is a flowchart of a signal converter shown in FIG. 4, FIG. 6 is a flowchart of a sensor controller shown in FIG. 4, and FIG. 7 is a flowchart of a sensor signal converter and a sensor controller. Serial communication protocol.

먼저 진동현식 센서(Vibrating Wire Type Sensors)에 관하여 도3을 참고로 하여 간단히 설명을 하면 아래와 같다.First, with reference to Figure 3 with respect to the Vibrating Wire (Vibrating Wire Type Sensors) briefly described as follows.

진동현식 센서는 토목 현장에서 보편적으로 사용되는 아주 간단한 센서로서, 피아노선의 길이 변화에 따른 피아노선 진동 주파수의 변화를 센서 변위량으로 나타 낸다. 구조적으로 설명하면, 피아노선(31)의 양단을 고정단(32)과 이동단(30)으로 고정되어 있고, 피아노선 중앙의 약 1미리미터 상단에 영구 자석에 코일이 감긴 센서 감지부(33)이 위치하여 있다.Vibration expression sensor is a very simple sensor that is commonly used in civil engineering, and it shows the change of vibration frequency of piano wire according to the length of piano wire as sensor displacement. In the structural description, both ends of the piano wire 31 are fixed to the fixed end 32 and the moving end 30, and a sensor detecting unit 33 in which a coil is wound around a permanent magnet on an upper end of about 1 mm in the center of the piano wire. ) Is located.

이동단(30)은 적용되는 센서 방식 즉 길이 혹은 압력 변위량에 따라 변화하는 구동부(34)에 의하여 좌우로 이동하게 되어서 피아노선의 진동수가 변화하고, 감지부(33)는 감지된 진동 전류량을 측정선(13)을 통하여 일정거리 떨어진 일반적인 계측기로 변위량을 판독하는 구조이다.The moving end 30 is moved from side to side by the driving unit 34 that changes according to the applied sensor method, that is, the length or the amount of pressure displacement, so that the frequency of the piano wire is changed, and the sensing unit 33 measures the detected vibration current amount. Through (13), it is a structure that reads the displacement amount by a general measuring device which is separated by a certain distance.

따라서 본 발명은 단순히 영구 자석과 코일로 된 센서 감지부(33)의 바로 후단에 이격 거리 없이 피아노선 진동수를 계측치로 판독 가능하도록 도4의 신호 변환부(20)를 진동현 방식 변위계(40)의 바로 후단에 이격 거리없이 부착시켜서, 도 2b와 같은 디지탈 시리얼 통신선(21)으로 구성되어 계측 데이타를 송수신하는 것이다.Therefore, the present invention simply replaces the signal conversion unit 20 of FIG. 4 with the vibration string type displacement meter 40 so that the frequency of the piano wire can be read as a measured value without a distance at the rear end of the sensor detector 33 made of a permanent magnet and a coil. Immediately attached to the rear end without a distance, it is composed of a digital serial communication line 21 as shown in Fig. 2b to transmit and receive measurement data.

본 발명의 각 부분의 작동의 흐름을 도 4를 참조로 좀 더 자세히 설명하면, 센서 감지부(33)의 코일에 유기된 진동 전류를 주파수 입력부(41)에서는 주파수로 변환 출력한다. 이 진동 전류는 진동 발생부(45)에서 직류 12 - 24V의 전압을 순간적으로 발생시켜서 감지부(33)가 피아노선(31)을 당겼다가 놓으므로써(Plucked) 피아노선이 진동하여 발생한다.The operation flow of each part of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 4, and the frequency input part 41 converts the vibration current induced in the coil of the sensor detector 33 into a frequency. This vibration current is generated by vibrating the piano wire by virtue of generating a voltage of DC 12-24V instantaneously in the vibration generating unit 45 and pulling the piano wire 31 and releasing it.

이 발생 주파수는 약 800 - 2500 Hz이고, 구형파 변형부(42)에서는 측정용 마이크로프로세서(Microprocessor)(43)가 디지탈값으로 인식 가능하도록 구형파(Square Wave)로 변환한다. 이 측정용 마이크로프로세서(43)에서는 변위량을 디지탈화하고 RS-485컨버터(44)를 통하여 센서 제어부(22)와 데이터 통신을 하게 된다.The generated frequency is about 800-2500 Hz, and the square wave transforming section 42 converts the square wave into a square wave so that the measurement microprocessor 43 can recognize it as a digital value. The measurement microprocessor 43 digitalizes the displacement and performs data communication with the sensor controller 22 through the RS-485 converter 44.

상기 동작 설명을 도 8의 회로도를 참조로 하여 좀더 구체적으로 하면 다음과 같다. 진동현 센서의 피아노 선에 진동을 주기 위하여 센서 감지부(33)에 직류 전압을 가하여 피아노선을 당겼다가 놓는다(Plucked). 상기 전압은 진동 발생부(45)의 정전 용량 1000마이크로파라드(Micro_Farad)인 전해 콘덴서(85)에 충전된 직류 전압이 3단 릴레이(83)에 의하여 연결되는 전해 콘덴서의 직류 전압에 의하여 공급된다. 상기 전압은 2개의 전해 콘덴서를 사용하면 12볼트(Volt), 3개가 사용되면 24Volt로 증가 한다. 도 8에서는 2개를 사용하여 12Volt로 구동된다. 그 전압 폭은 마이크로 프로세서(43)의 출력 포트(Output port,PB0)에서 출력되는 신호폭(약 25 mSec)에 의한 스위칭 트랜지터(84)에 의하여 결정된다.The operation description will be described in more detail with reference to the circuit diagram of FIG. 8 as follows. In order to vibrate the piano wire of the vibrating string sensor, a DC voltage is applied to the sensor detecting unit 33 to pull the piano wire and release it (Plucked). The voltage is supplied by the direct current voltage of the electrolytic capacitor, in which the direct current voltage charged in the electrolytic capacitor 85 of the capacitance 1000 microfarads (Micro_Farad) of the vibration generator 45 is connected by the three-stage relay 83. The voltage increases to 12 Volts when using two electrolytic capacitors and to 24 Volts when three are used. In Fig. 8, two are driven to 12 Volts. The voltage width is determined by the switching transistor 84 by the signal width (about 25 mSec) output from the output port PB0 of the microprocessor 43.

이로 인해 발생된 진동 주파수는 센서 감지부(33)에의하여 감지되어 주파수 입력부(41)에 전달되어 증폭도 400이상의 저잡음 고이득 트랜지스터(Low noise High gain Transister)(80)에 의하여 증폭되어, 약 1 Volt 전압의 진동폭으로 증폭되어 구형파 변형부(42)의 연산증폭기(Low Power Dual Operational Amplifiers)(81)의 입력단(Negative)에 전달된다.The vibration frequency generated by this is sensed by the sensor detector 33 and transmitted to the frequency input unit 41 and amplified by a low noise high gain transistor 80 having an amplification degree of 400 or more, about 1 It is amplified by the oscillation width of the Volt voltage and transmitted to the input terminal of the low power dual operational amplifiers 81 of the square wave transformation unit 42.

구형파 변형부(42)에서는 연산 증폭기의 포지티브(Positive)입력단의 기준 전압(Reference Voltage)을 기준으로 2개의 연산증폭기(81과82)에 의하여 구형파(Square Wave)로 변환되어 마이크로프로세서(43)의 입력 포트(Input port,PA0)로 입력되어 계수(Count)된다.The square wave transformation unit 42 converts a square wave by two operational amplifiers 81 and 82 based on a reference voltage of a positive input terminal of an operational amplifier to convert a square wave into a square wave. It is inputted to the input port PA0 and counted.

상기 마이크로 프로세서(Microchip,Pic16c71)(43)는 상기 입력된 센서 계측치를 디지탈 데이터 수치로 변환하여, 계측시간 등의 정보량과 함께 내부 메모리에 저장하고, 시리얼 통신 선로(21)가 연결된 RS485 컨버터(LTC485)(44)를 이용하여 송수신 대기하였다가 자기 주소(Address)의 호출이 감지되면 데이터 통신(Data Communication)을 개시한다.The microprocessor (Microchip, Pic16c71) 43 converts the input sensor measurement value into a digital data value, stores it in an internal memory together with an information amount such as measurement time, and an RS485 converter (LTC485) to which a serial communication line 21 is connected. After waiting for transmission / reception using 44), if a call of its own address is detected, data communication is started.

본 발명의 대표적인 특징인 시리얼 통신 방식을 도 2b를 참고로 하여 좀 더 설명을 하면 다음과 같다. 이 방식은 재래식 방식(도 1b)과는 달리, 센서 제어부(22)에서 나오는 두 개의 선(21)으로 간단하게 선로를 구성할 수가 있다. 이 두 선로 는 RS-485통신 방식을 채택하고 있으며, 통달 거리도 수 킬로 미터에 해당한다.Serial communication method which is a representative feature of the present invention will be described below with reference to FIG. 2B. Unlike the conventional method (FIG. 1B), this system can be easily constituted by two lines 21 coming out of the sensor control unit 22. As shown in FIG. These two lines adopt RS-485 communication method and the communication distance is several kilometer.

RS-485통신 방식은 멀티 포인트 모드(Multi_Point Mode)를 지원한다. 멀티 포인트란 하나의 라인(Line)에 여러 개의 장치(Device)를 연결해 놓고, 각각의 장치마다 고유의 어드레스(Address)를 부여한 뒤에, 호스트(Host)에서 원하는 디바이스와 송수신을 할 수 있는 규격을 말한다.RS-485 communication supports multi-point mode. Multi-point refers to a standard that allows multiple devices to be connected to one line, each device has its own address, and then the host can send and receive devices. .

상기 통신 방식으로 2개의 선로를 이용하였으나, 송신(Transmit)과 수신(Receive)를 분리하여 4개의 선로로 쌍방향 송수신(Full Duplex)방식으로 전송 속도를 높힐 수도 있고, 반대로 1개 선로로 줄여 단방향(Half Duplex)으로 송수신하는 1 라인 버스( 1 Line Bus )방식으로 하여 낮은 속도로 통신할 수도 있다.Although two lines are used as the communication method, transmission and reception may be separated and four transmission lines may be increased by a full duplex method to increase the transmission speed. It can also communicate at a low speed by using a 1 Line Bus method that transmits and receives through Half Duplex.

상기 2선 방식을 적용하기 위하여서는 간극 수압계 등의 진동현식 변위계(40) 내부의 피아노선(31)을 튀겨서(Plucked) 진동 주파수가 나오도록 하고, 그 주파수를 디지탈 변위량으로 변환하여 시리얼 통신으로 데이터를 송수신할 수 있는 센서 신호 변환부(20)가 필요하다.In order to apply the two-wire method, the piano wire 31 inside the vibrating wire displacement gauge 40, such as a pore water pressure gauge, is plunged to obtain a vibration frequency, and the frequency is converted into a digital displacement and converted into serial communication. The sensor signal converter 20 capable of transmitting and receiving data is required.

이 신호 변환부(20)에 의한 시리얼 통신 구성 방식은 도 2b와 같이 구성되어서, 많은 선로(13)가 필요하고 측정선이 길어서 잡음이 증가하는 재래식 방식으로는 구현할 수가 없었던 정밀도 높은 토목 계측을 실현할 수가 있다.The serial communication configuration method by the signal conversion unit 20 is configured as shown in FIG. 2B to realize a high-precision civil engineering measurement that could not be realized by the conventional method in which many lines 13 are required and the measurement line is long and noise increases. There is a number.

도 4의 센서 제어부(22)는 각각의 센서 신호 변환부(20)를 제어하여 RS-485 컨버터(46)를 통하여 계측 결과 데이타를 종합적으로 받아 들이고, 수신 상태를 표시 화면(49)에 표시하고, 메모리(50)에는 수신된 각 센서의 변위량을 저장하고, 불휘발성 메모리(51)에는 센서 주소,통신 규격 등의 상수 데이타를 저장한다. 이 모든 과정은 제어용 마이크로 프로세서(Microprocessor)(47)에 의하여 제어된다.The sensor controller 22 of FIG. 4 controls each sensor signal converter 20 to comprehensively receive measurement result data through the RS-485 converter 46, and displays the reception state on the display screen 49. The memory 50 stores displacement values of the received sensors, and the nonvolatile memory 51 stores constant data such as a sensor address and a communication standard. All these processes are controlled by a controlling microprocessor 47.

또한 메인 컴퓨터(24)와 RS-232방식으로 시리얼 송수신 드라이버(Driver)(48)를 통하여 정보 교환을 한다.In addition, information is exchanged with the main computer 24 through a serial transmission / reception driver 48 through RS-232.

도 5는 센서 신호 변환부(20)에 있는 측정용 마이크로프로세서(43)와 센서 제어부(22) 내부에 있는 제어용 마이크로 프로세서(47)의 프로그램을 플로우차트로 나타낸 것이다.FIG. 5 shows a flowchart of a program of the measurement microprocessor 43 in the sensor signal converter 20 and the control microprocessor 47 in the sensor controller 22.

도 5는 신호 변환부의 측정용 마크로프로세서의 플로우차트로서, 이를 상세히 설명을 하면 아래와 같다.5 is a flowchart of a measurement macro processor for a signal conversion unit, which will be described in detail below.

전원이 공급되어 동작이 시작되면 RS-485 통신 포트(Port)을 입력 대기상태에 있으면서 센서 제어부에서의 데이타 송신 요구를 위한 진동현 센서 호출 신호인가를 확인하고 아니면 반복하여 대기상태를 유지한다(스텝 S51). 호출 신호가 있으면 나의 센서 주소인지를 확인한다(스텝 S52). 내 주소(Address)의 진동현 센서 변위량 요청이라면 데이터 변환 작업을 실시한다(스텝 S53). 변환된 데이타는 메모리에 저장하고(스텝 S54), RS-485 통신으로 데이타를 전송 한 다음(스텝 S55), 제어부의 데이타 수신 완료 신호를 확인후 작업을 종료한다. 송수신 시간을 절약하기 위하여 확인 작업을 생략할 수 도 있다.When the power is supplied and the operation starts, the RS-485 communication port is in the standby state for input, confirming whether the vibration string sensor call signal is required for the data transmission request from the sensor control unit, or repeatedly maintaining the standby state (step S51). ). If there is a call signal, it is checked whether it is my sensor address (step S52). If the vibration string sensor displacement amount request of the My Address is performed, data conversion is performed (step S53). The converted data is stored in the memory (step S54), the data is transmitted by RS-485 communication (step S55), and the operation is terminated after confirming the data reception completion signal of the control unit. In order to save transmission and reception time, the confirmation operation may be omitted.

도 6은 센서 제어부의 제어용 마크로프로세서의 플로우차트로서 이를 상세히 설명을하면 아래와 같다.6 is a flowchart of a macro processor for controlling a sensor controller, which will be described below in detail.

센서 제어부에 전원이 공급되어 동작이 시작되면 RS-485통신 포트을 입력 상태에 있으면서 센서 신호 변환부에서의 제어부 호출 신호를 기다린다(스텝 S61). 제어부 호출 신호가 있으면 송신 센서 주소 확인 작업을 한다 (스텝 S62). 확인 작업후 수신 데이타와 계측시간을 메모리에 저장을 하고(스텝 S63), 수신 완료 데이타를 송출하고 (스텝 S64), 표시 화면 LCD에 수신 상태를 표시하고(스텝 S65), 설치된 모든 센서의 계측이 완료되면 메인 컴퓨터로 데이타 전송작업을 실시한다(스텝 S66).When power is supplied to the sensor control unit and operation starts, the controller call signal from the sensor signal converting unit is waited while the RS-485 communication port is in the input state (step S61). If there is a control unit call signal, the transmission sensor address checking operation is performed (step S62). After the verification operation, the reception data and measurement time are stored in the memory (step S63), the reception completion data is sent out (step S64), the reception status is displayed on the display screen LCD (step S65), and the measurement of all installed sensors is performed. Upon completion, the data transfer operation is performed to the main computer (step S66).

도 7은 센서 신호 변환부(20)와 센서 제어부(22)사이의 시리얼 통신 규격(프로토콜)을 나타낸 것이다. 이를 설명하면 다음과 같다.7 shows a serial communication standard (protocol) between the sensor signal converter 20 and the sensor controller 22. This is described as follows.

도 7a는 센서 제어부에서 계측하고저 하는 센서의 신호 변환부를 호출하는 프로토콜로서, 첫머리 16비트는 진동현 센서를 호출하는 신호로써 아스키코드(ASCII)로 된 두 문자(Character)를 보내고, 그다음 수신 센서 주소 번호 8비트를 보낸다. 이어지는 8비트는 센서 주소를 인버트(Invert)한, 즉 1은 0으로 0은 1로 바꾼 역상 신호로서 송수신 에러(Error)를 방지하기 위한 신호이며 송수신 시간 절약을 위해서 생략 할 수도 있다.FIG. 7A is a protocol for calling a signal converter of a sensor measured by a sensor controller, the first 16 bits of which transmits two characters (ASCII) in ASCII code as a signal for calling a vibration string sensor, and then receives a received sensor address. Send the number 8 bits. The following 8 bits are the inverted signals inverting the sensor address, that is, 1 is 0 and 0 is 1, which is a signal for preventing transmission / reception errors and may be omitted to save transmission / reception time.

도 7b는 센서 신호 변환부에서 계측 결과 데이타를 센서 제어부로 보내는 프로토콜로서, 첫머리 16비트는 센서 제어부를 호출하는 신호로서 아스키코드(ASCII)로 된 두 문자(Character)를 보내고, 그 다음 송신 센서 주소 번호 8비트, 인버트한 8비트를 이어서 보낸다. 다음 이어지는 데이타는 계측 결과의 5자리 숫자로서 총 40비트의 데이타이고 곧 이어서 인버트 신호를 보낸다. 역시 여기서도 송수신 시간 절약을 위해서 인버트 신호를 생략 할 수도 있다.7B is a protocol for transmitting the measurement result data from the sensor signal conversion unit to the sensor control unit, the first 16 bits of which transmits two characters (ASCII) in ASCII code as a signal to call the sensor control unit, and then transmits the sensor address. The number 8 bits and the inverted 8 bits are sent in succession. The next data is the 5 digits of the measurement result, which is 40 bits of data, followed by an invert signal. Again, the inverted signal can be omitted to save transmission and reception time.

예를 들어 송수신 신호를 아스키 코드로 표현하면 아래와 같이 표현 할 수가 있다. 즉 도 7a의 센서 송신 코드는 " SN 01 FE "로 표현 되고, 도 7b의 측정 결과 수신 코드는 "MH 01 FE 31 32 33 34 35 CE CD CC CB CA" 로 표현 될 수 가 있다.For example, if the transmission / reception signal is expressed in ASCII code, it can be expressed as follows. That is, the sensor transmission code of FIG. 7A may be represented by “SN 01 FE”, and the measurement result receiving code of FIG. 7B may be represented by “MH 01 FE 31 32 33 34 35 CE CD CC CB CA”.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 토목 공사 현장의 구조물 및 지하 토질의 각종 변위량 측정에서, 수동적인 재래식 토목 계측에서 벗어나 완전 자동화된 정보화 시공 및 토목 계측이 가능하게 되었다.As described above, in the present invention, in the measurement of various displacements of structures and underground soils at civil engineering sites, it becomes possible to completely operate informational construction and civil measurement without manual conventional civil measurement.

간략하게 그 발명의 효과를 기술하면 다음과 같다.Briefly, the effect of the invention is described as follows.

첫째 효과로 다수의 진동현 센서에서 나오는 제어선을 최소 수십개의 선이 필요하던 재래 방식에서 단 2선으로 줄이므로써 설치 공간이 없어서 못하던 현장에서도 많은 센서를 사용하여 자동으로 정밀 계측이 가능하게 되었다.As a first effect, control lines from multiple vibrating string sensors are reduced to only 2 lines from the conventional method, which requires at least dozens of lines, so that precise measurement can be performed automatically using many sensors even in the field where there is no installation space.

둘째는 진동 주파수로 된 측정 변위량을 진동현 센서 바로 다음 단에서 디지탈로 변환하여 외부로 출력하므로, 일반적으로 30미터 이상 선로를 끌고 가서 신호 변환하는 재래식 방식보다 더 정밀도가 높고 손실없는 계측을 할 수가 있다.Second, since the measured displacement amount of vibration frequency is converted to digital at the stage immediately after the vibration string sensor and output to the outside, it is possible to measure more precisely and losslessly than the conventional method of dragging a line more than 30 meters and converting the signal. .

셋째는 신호 변환 제어 회로가 내장되어 구성되므로 수동 계측시에 필요한 고가의 많은 케이블과 보호관등의 기자재가 불필요하게 되어 가격면에서 저렴하게 제작할 수가 있고, 또한 설치하는 것도 간단하여 경비가 매우 절감된다.Third, since the signal conversion control circuit is built-in, many expensive cables and protective tubes necessary for manual measurement are unnecessary, so that it can be manufactured at low cost and the cost is very simple to install.

넷째는 계측시에 수동 측정기를 가지고 다니면서, 진동현 센서가 설치된 지점으로 이동하여 계측하는 재래식 방식이 아니고, 한곳에 고정시킨 계측 시설로서 설치가 가능하므로 장기적인 영구 계측이 가능하여 토목 구조물의 영구적인 안전 점검에 가능하다.Fourth, it is possible to install it as a measuring facility fixed in one place, not the conventional method of carrying a manual measuring device at the time of measurement and moving it to the point where the vibration string sensor is installed. It is possible.

다섯째는 계측 지점에 고정 설치되므로써, 종래의 계측 방식처럼 한 번 계측하고 이동하였다가 다음 계측 시간에 다시 이동하여 와서 변위량을 측정하므로써 발생하는 계측하는 사람으로 인한 계측 오차도 줄일 수가 있다.Fifth, by being fixed at the measurement point, the measurement error caused by the measurement person can be reduced by measuring and displacing once, and then moving again at the next measurement time, as in the conventional measurement method.

또한 마지막 효과로서 원거리에서 자동으로 계측되므로 계측시간이 단축되고, 별도의 계측 인원이 불필요하므로 인건비가 절약되고, 더욱 큰 효과는 현재의 계측 데이타가 신속하게 컴퓨터에 입력되므로 정보화된 계측 관리가 가능하게 되어, 토목 구조 및 지반 조사에 혁신적인 기여를 할 수 있다.In addition, as a last effect, the measurement time is shortened automatically because it is measured at a long distance, and labor costs are saved because there is no need for separate measurement personnel. Innovative contributions to civil engineering structures and geotechnical investigations.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been illustrated and described with reference to certain preferred embodiments, the invention is not limited to the above embodiments and is commonly understood in the art to which the invention pertains without departing from the spirit of the invention. Various changes and modifications may be made by those who have.

Claims (5)

다수의 피측정 지점에 설치되어 각 지점의 물리적인 변위량에 따라 진동 주파수가 변화하는 다수의 진동현식 센서와,A plurality of vibration expression sensors installed at a plurality of measured points, the vibration frequency of which changes according to the physical displacement of each point; 상기 다수의 진동현식 센서와 함께 다수의 피측정 지점에 설치되어 각 센서로 부터 나온 신호를 디지탈로 변환하고, 다수의 변환 데이타를 시리얼 통신 방식으로 전송을 하는 신호 변환 수단과,A signal conversion means installed at a plurality of measurement points together with the plurality of vibration expression sensors, converting signals from each sensor into digital, and transmitting a plurality of conversion data by serial communication; 상기 다수의 신호 변환 수단에 순차적으로 주기적으로 제어 신호를 송부하여 변환된 계측데이타를 시리얼로 전송받아 저장하는 것을 제어하기 위한 센서 제어 수단과,Sensor control means for controlling the transmission and storage of the converted measurement data serially by periodically sending control signals to the plurality of signal conversion means sequentially; 상기 센서 제어 수단으로 부터 수신된 계측 데이타를 받아 분석하고 정보화하는 메인 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 하는 진동현식 센서 변위량 자동 측정 장치.Vibration-type sensor displacement automatic measurement device characterized in that it comprises a main computer for receiving and analyzing the measurement data received from the sensor control means and information. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 제어부와 각각의 경사 센서 신호 변환부를 시리얼 통신 선로에 연결시켜서 멀티 포인트 모드 방식으로 데이타를 수집하는 것을 특징으로 하는 진동현식 센서 변위량 자동 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the sensor control unit and each inclination sensor signal converter are connected to a serial communication line to collect data in a multi-point mode. 제 1 항에 있어서, 상기 물리적인 변위량은 길이,압력,수압,지반 침하량 중에 적어도 어느 하나 및 그 이상인 것을 특징으로 하는 진동현식 센서 변위량 자동 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the physical displacement amount is at least one of length, pressure, hydraulic pressure, and ground subsidence. 길이와 압력 변위량에 따라 진동 주파수가 변화하는 피아노선과,Piano wires whose vibration frequency changes with length and pressure displacement, 피아노선의 진동을 감지하는 감지 센서부와,Detection sensor unit for detecting the vibration of the piano wire, 상기 감지 센서부를 구동하여 피아노선을 진동시켜서 주파수를 발생시키는 진동 발생부와,A vibration generator for driving the detection sensor to vibrate a piano wire to generate a frequency; 상기 진동 주파수를 받아 들이고 증폭시키는 주파수 입력부와,A frequency input unit for receiving and amplifying the vibration frequency; 상기 주파수 입력부의 출력 주파수를 구형파 펄스로 변환시키는 구형파 변환부와,A square wave converter converting an output frequency of the frequency input unit into a square wave pulse; 구형파 펄스를 계수하여 디지탈 데이타로 변환하고 데이터 송수신을 제어하는 제어 수단과,Control means for counting square wave pulses, converting them into digital data, and controlling data transmission and reception; 그 변환된 데이타를 시리얼 통신 방식으로 전송을 하는 시리얼 컨버터로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이타 송수신 기능을 갖는 진동현식 센서 변위량 신호 변환 회로.A vibration expression sensor displacement signal conversion circuit having a data transmission / reception function, characterized by comprising a serial converter for transmitting the converted data by serial communication. 다수의 피측정 지점에 설치되어 각 지점의 물리적인 변위량을 감지하기 위한 다수의 진동현식 센서, 상기 각각의 진동현식 센서에 접속되어 데이터 송수신 기능을 갖는 다수의 신호 변환부, 원격지에 설치된 센서 제어부,측정 데이타 분석을 위한 메인 컴퓨터 등으로 구성된 진동현식 센서 변위량 자동 측정 방법에서,A plurality of vibration expression sensors installed at a plurality of points to be measured to detect physical displacements at each point, a plurality of signal converters connected to each vibration expression sensor having a data transmission / reception function, a sensor control unit installed at a remote location, In the vibration sensor automatic measurement method composed of the main computer for the measurement data analysis, 상기 센서 제어부에서 시리얼 통신 프로토콜 방법에의하여 순차적으로 다수의 신호 변환부 각각으로 진동현식 센서의 계측 데이타 변환 작업을 지시하는 단계와,Instructing, by the sensor controller, a measurement data conversion operation of the vibration expression sensor to each of a plurality of signal converters sequentially by a serial communication protocol method; 시리얼 통신선을 항시 감시 대기하고 있는 각각의 신호 변환부가 자기 자신 주소를 인지하여 검출된 물리적인 변위량을 계측 데이터로 변환을 하고, 그 변환된 디지탈 데이타를 시리얼 통신 방법으로 센서 제어부로 전송하는 단계와,Each signal conversion unit waiting for monitoring the serial communication line at all times recognizes its own address, converts the detected physical displacement into measurement data, and transmits the converted digital data to the sensor control unit by serial communication; 시리얼 통신 방법으로 수집된 데이타를 저장하고, 표시기에 측정 시간과 저장된 데이타 등의 정보를 표시한후, 메인 컴퓨터로 수집된 데이타를 전송하는 단계와,Storing the collected data by serial communication method, displaying information such as measurement time and stored data on the display, and then transmitting the collected data to the main computer; 메인 컴퓨터에서 전송받은 데이타를 분석하여 도표화하고 정보화하는 단계로 구성되는 것을 특징으로하는 진동현식 센서 변위량 자동 측정 방법.Vibration-type sensor displacement measurement automatic method comprising the steps of analyzing the data received from the main computer to plot and information.
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